ISO 14853:2016

Plastics — Determination of the ultimate anaerobic biodegradation of plastic materials in an aqueous system — Method by measurement of biogas production

ISO 14853:2016 specifies a method for the determination of the ultimate anaerobic biodegradability of plastics by anaerobic microorganisms. The conditions described in ISO 14853 do not necessarily correspond to the optimum conditions for the maximum degree of biodegradation to occur. The test calls for exposure of the test material to sludge for a period of up to 90 d, which is longer than the normal sludge retention time (25 to 30 d) in anaerobic digesters, although digesters at industrial sites can have much longer retention times. The method applies to the following materials: - natural and/or synthetic polymers, copolymers or mixtures thereof; - plastic materials which contain additives such as plasticizers, colorants or other compounds; - water-soluble polymers; - materials which, under the test conditions, do not inhibit the microorganisms present in the inoculum. Inhibitory effects can be determined using an inhibition control or by another appropriate method (see e.g. ISO 13641). If the test material is inhibitory to the inoculum, a lower test concentration, another inoculum or a pre-exposed inoculum can be used.

Plastiques — Évaluation de la biodégradabilité anaérobie ultime des matériaux plastiques en milieu aqueux — Méthode par détermination de la production de biogaz

L'ISO 14853:2016 spécifie une méthode pour la détermination de la biodégradabilité anaérobie ultime des plastiques par des micro-organismes anaérobies. Les conditions décrites dans l'ISO 14853:2016 ne correspondent pas nécessairement aux conditions optimales permettant d'obtenir le taux maximal de biodégradation. L'essai exige que le matériau d'essai soit exposé aux boues pendant une période allant jusqu'à 90 j, ce qui est plus long que le temps de rétention normal de la boue (25 j à 30 j) dans les digesteurs anaérobies, bien que les digesteurs sur les sites industriels puissent avoir des temps de rétention beaucoup plus longs. La présente méthode s'applique aux matériaux suivants: - polymères naturels et/ou synthétiques, copolymères ou mélanges de ceux-ci; - matériaux plastiques contenant des additifs, tels que plastifiants, colorants ou autres composés; - polymères hydrosolubles; - matériaux qui, dans les conditions d'essai, n'ont pas d'effet inhibiteur sur les micro-organismes présents dans l'inoculum. Les effets inhibiteurs peuvent être déterminés en utilisant une substance de contrôle de l'effet inhibiteur ou par toute autre méthode appropriée (voir, par exemple, l'ISO 13641). Si le matériau d'essai a un effet inhibiteur vis-à-vis de l'inoculum, il est possible d'utiliser une plus faible concentration, un autre inoculum ou un inoculum pré-exposé.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 13-Jul-2016
• ICS: 83.080.01 - Plastics in general
• Technical Committee: ISO/TC 61/SC 14 - Environmental aspects
• Drafting Committee: ISO/TC 61/SC 14/WG 2 - Biodegradability
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 21-Sep-2021
• Completion Date: 07-Jun-2025

Relations

• Revises: ISO 14853:2005 - Plastics — Determination of the ultimate anaerobic biodegradation of plastic materials in an aqueous system — Method by measurement of biogas production
• Effective Date: 08-Nov-2014

Standards Content (Sample)

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 14853
ISO/TC 61/SC 5
Plastics — Determination of the
Secretariat: DIN
ultimate anaerobic biodegradation of
Voting begins on:
2016­04-12 plastic materials in an aqueous system
— Method by measurement of biogas
Voting terminates on:
2016­06-12
production
Plastiques — Évaluation de la biodégradabilité anaérobie ultime des
matériaux plastiques en milieu aqueux — Méthode par détermination
de la production de biogaz
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO­
ISO/FDIS 14853:2016(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN­
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
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NATIONAL REGULATIONS. ISO 2016

ISO/FDIS 14853:2016(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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ISO/FDIS 14853:2016(E)
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Reagents and materials . 3
6 Apparatus . 5
6.1 Laboratory equipment . 5
6.2 Apparatus for use when biogas is measured by a manometric method . 6
6.3 Apparatus for use when biogas is measured by a volumetric method . 6
7 Procedure. 6
7.1 General . 6
7.2 Digested sludge . 6
7.3 Preparation of the inoculum . 7
7.4 Preparation of test suspensions and controls . 7
7.5 Incubation and gas measurement . 8
7.6 Test duration . 9
7.7 Measurement of inorganic carbon . 9
7.8 Specific analyses .10
8 Calculation and expression of results .10
8.1 Amount of carbon in headspace .10
8.2 Calculation of amount of carbon in headspace when manometric measurement
method is used .10
8.3 Calculation of amount of carbon in headspace when volumetric measurement
method is used .11
8.4 Amount of inorganic carbon in the liquid .12
8.5 Total amount of carbon converted to gas .12
8.6 Amount of carbon in test material .12
8.7 Calculation of percentage biodegradation .13
9 Validity of results .13
9.1 Maintenance of anaerobic conditions .13
9.2 Inhibition of degradation .13
9.3 Validity of the test .13
10 Test report .13
Annex A (informative) Example of apparatus for determining the amount of biogas
produced by measuring the increase in gas pressure .15
Annex B (informative) Example of apparatus for determining volumetrically the amount of
biogas produced .16
Annex C (informative) Example of a biodegradation curve .18
Annex D (informative) Examples of data sheets for anaerobic biodegradability tests .19
Annex E (informative) Table of water vapour pressures at various temperatures .22
Annex F (informative) Calculation of theoretical carbon dioxide (ThCO ) and theoretical
methane (ThCH ) production .23
Annex G (informative) Example of determination of recovery rate .24
Annex H (informative) Example of a workflow scheme .27
ISO/FDIS 14853:2016(E)
Bibliography .29
iv © ISO 2016 – All rights reserved

ISO/FDIS 14853:2016(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non­governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 5, Physical-
chemical properties.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14853:2005), which has been technically
revised.
It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 14853:2005/Cor 1:2009.
ISO/FDIS 14853:2016(E)
Introduction
With the increasing use of plastics, their recovery and disposal have become a major issue. As a first
priority, recovery should be promoted. For example, plastic litter, which originates mainly from
consumers, is difficult to recover completely. Additional examples of materials difficult to recover
are found in the disposal of fishing tackle, agricultural mulch films and water-soluble polymers.
These plastic materials tend to leak from closed waste management infrastructures into natural
environments. Biodegradable plastics are now emerging as one of the available options to solve such
environmental issues. Plastic materials, such as products or packaging, which are sent to anaerobic
treatment facilities should be potentially biodegradable. Therefore, it is very important to determine
the potential biodegradability of such materials and to obtain a quantitative measure of their
biodegradability in anaerobic environments.
vi © ISO 2016 – All rights reserved

FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 14853:2016(E)
Plastics — Determination of the ultimate anaerobic
biodegradation of plastic materials in an aqueous system
— Method by measurement of biogas production
WARNING — Sewage and activated sludge may contain potentially pathogenic organisms.
Therefore, appropriate precautions should be taken when handling them. Digesting sewage
sludge produces flammable gases which present fire and explosion risks. Care should be taken
when transporting and storing quantities of digesting sludge. Toxic test chemicals and those
whose properties are not known should be handled with care and in accordance with safety
instructions. The pressure meter and microsyringes should be handled carefully to avoid needle
stick injuries. Contaminated syringe needles should be disposed of in a safe manner.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the ultimate anaerobic
biodegradability of plastics by anaerobic microorganisms. The conditions described in this
International Standard do not necessarily correspond to the optimum conditions for the maximum
degree of biodegradation to occur. The test calls for exposure of the test material to sludge for a period
of
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14853
Second edition
2016-07-15
Plastics — Determination of the
ultimate anaerobic biodegradation of
plastic materials in an aqueous system
— Method by measurement of biogas
production
Plastiques — Évaluation de la biodégradabilité anaérobie ultime des
matériaux plastiques en milieu aqueux — Méthode par détermination
de la production de biogaz
Reference number
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ISO 2016
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ii © ISO 2016 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 3
5 Reagents and materials . 3
6 Apparatus . 5
6.1 Laboratory equipment . 5
6.2 Apparatus for use when biogas is measured by a manometric method . 6
6.3 Apparatus for use when biogas is measured by a volumetric method . 6
7 Procedure. 6
7.1 General . 6
7.2 Digested sludge . 6
7.3 Preparation of the inoculum . 7
7.4 Preparation of test suspensions and controls . 7
7.5 Incubation and gas measurement . 8
7.6 Test duration . 9
7.7 Measurement of inorganic carbon . 9
7.8 Specific analyses . 9
8 Calculation and expression of results . 9
8.1 Amount of carbon in headspace . 9
8.2 Calculation of amount of carbon in headspace when manometric measurement
method is used .10
8.3 Calculation of amount of carbon in headspace when volumetric measurement
method is used .11
8.4 Amount of inorganic carbon in the liquid .11
8.5 Total amount of carbon converted to gas .11
8.6 Amount of carbon in test material .12
8.7 Calculation of percentage biodegradation .12
9 Validity of results .12
9.1 Maintenance of anaerobic conditions .12
9.2 Inhibition of degradation .12
9.3 Validity of the test .12
10 Test report .13
Annex A (informative) Example of apparatus for determining the amount of biogas
produced by measuring the increase in gas pressure .14
Annex B (informative) Example of apparatus for determining volumetrically the amount of
biogas produced .15
Annex C (informative) Example of a biodegradation curve .17
Annex D (informative) Examples of data sheets for anaerobic biodegradability tests .18
Annex E (informative) Table of water vapour pressures at various temperatures .21
Annex F (informative) Calculation of theoretical carbon dioxide (ThCO ) and theoretical
methane (ThCH ) production .22
Annex G (informative) Example of determination of recovery rate .23
Annex H (informative) Example of a workflow scheme .26
Bibliography .28
iv © ISO 2016 – All rights reserved

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
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chemical properties.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14853:2005), which has been technically
revised. It also incorporates the Technical Corrigendum ISO 14853:2005/Cor.1:2009.
Introduction
With the increasing use of plastics, their recovery and disposal have become a major issue. As a first
priority, recovery should be promoted. For example, plastic litter, which originates mainly from
consumers, is difficult to recover completely. Additional examples of materials difficult to recover
are found in the disposal of fishing tackle, agricultural mulch films and water-soluble polymers.
These plastic materials tend to leak from closed waste management infrastructures into natural
environments. Biodegradable plastics are now emerging as one of the available options to solve such
environmental issues. Plastic materials, such as products or packaging, which are sent to anaerobic
treatment facilities should be potentially biodegradable. Therefore, it is very important to determine
the potential biodegradability of such materials and to obtain a quantitative measure of their
biodegradability in anaerobic environments.
vi © ISO 2016 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 14853:2016(E)
Plastics — Determination of the ultimate anaerobic
biodegradation of plastic materials in an aqueous system
— Method by measurement of biogas production
WARNING — Sewage and activated sludge may contain potentially pathogenic organisms.
Therefore, appropriate precautions should be taken when handling them. Digesting sewage
sludge produces flammable gases which present fire and explosion risks. Care should be taken
when transporting and storing quantities of digesting sludge. Toxic test chemicals and those
whose properties are not known should be handled with care and in accordance with safety
instructions. The pressure meter and microsyringes should be handled carefully to avoid needle
stick injuries. Contaminated syringe needles should be disposed of in a safe manner.
1 Scope
This International Standard specifies a method for the determination of the ultimate anaerobic
biodegradability of plastics by anaerobic microorganisms. The conditions described in this
International Standard do not necessarily correspond to the optimum conditions for the maximum
degree of biodegradation to occur. The test calls for exposure of the test material to sludge for a period
of up to 90 d, which is longer than the normal sludge retention time (25 to 30 d) in anaerobic digesters,
although digesters at industrial sites can have much longer retention times.
The method applies to the following materials:
— natural and/or synthetic polymers, copolymers or mixtures thereof;
— plastic materials which contain additives such as plasticizers, colorants or other compounds;
— water-soluble polymers;
— materials which, under the test conditions, do not inhibit the microorganisms present in the inoculum.
Inhibitory effects can be determined using an inhibition control or by another
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 14853
Deuxième édition
2016-07-15
Plastiques — Évaluation de la
biodégradabilité anaérobie ultime
des matériaux plastiques en milieu
aqueux — Méthode par détermination
de la production de biogaz
Plastics — Determination of the ultimate anaerobic biodegradation
of plastic materials in an aqueous system — Method by measurement
of biogas production
Numéro de référence
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ISO 2016
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 3
5 Réactifs et matériaux . 3
6 Appareillage . 6
6.1 Matériel de laboratoire . 6
6.2 Appareillage à utiliser lorsque le biogaz est mesuré par une méthode manométrique. 6
6.3 Appareillage à utiliser lorsque le biogaz est mesuré par une méthode volumétrique . 7
7 Mode opératoire. 7
7.1 Généralités . 7
7.2 Boue digérée . 7
7.3 Préparation de l’inoculum . 7
7.4 Préparation des suspensions d’essai et des substances de contrôle. 7
7.5 Incubation et mesurage du gaz . 8
7.6 Durée de l’essai . 9
7.7 Mesurage du carbone inorganique .10
7.8 Analyses spécifiques .10
8 Calcul et expression des résultats .10
8.1 Quantité de carbone dans l’espace de tête .10
8.2 Calcul de la quantité de carbone dans l’espace de tête avec une méthode de
mesure manométrique . .11
8.3 Calcul de la quantité de carbone dans l’espace de tête avec une méthode de
mesure volumétrique .11
8.4 Quantité de carbone inorganique dans le liquide .12
8.5 Quantité totale de carbone converti en gaz .12
8.6 Quantité de carbone dans le matériau d’essai .13
8.7 Calcul du pourcentage de biodégradation.13
9 Validité des résultats .13
9.1 Maintien des conditions anaérobies.13
9.2 Inhibition de la dégradation .13
9.3 Validité de l’essai .13
10 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Exemple d’appareillage pour déterminer la quantité de biogaz
produit en mesurant l’augmentation de la pression du gaz .15
Annexe B (informative) Exemple d’appareillage pour déterminer de manière volumétrique
la quantité de biogaz produit .16
Annexe C (informative) Exemple de courbe de biodégradation .18
Annexe D (informative) Exemples de fiches techniques pour les essais de
biodégradabilité anaérobie .19
Annexe E (informative) Table des pressions de vapeur d’eau à différentes températures .24
Annexe F (informative) Calcul de la production théorique de dioxyde de carbone (ThCO )
et de méthane (ThCH ) .25
Annexe G (informative) Exemple de détermination du taux de récupération .26
Annexe H (informative) Exemple de diagramme de flux .29
Bibliographie .31
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés

Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: http ://www.iso.org/iso/fr/foreword.html.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 5,
Propriétés physicochimiques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14853:2005), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle intègre également le Corrigendum technique ISO 14853:2005/Cor.1:2009.
Introduction
Les plastiques étant de plus en plus utilisés, leur valorisation et leur élimination sont devenues un enjeu
majeur. Il convient de favoriser en priorité leur valorisation. Par exemple, un déchet plastique, venant
principalement des consommateurs, est difficile à valoriser complètement. Autres exemples de produits
difficiles à valoriser: les articles de pêche, les paillages agricoles et les polymères hydrosolubles. Ces
matériaux plastiques tendent à migrer des infrastructures fermées de gestion des déchets vers le milieu
naturel. Désormais, les plastiques biodégradables apparaissent comme l’une des options possibles
pour résoudre ce genre de problème environnemental. Il convient que les matériaux plastiques, sous
forme de produits ou d’emballages, qui sont envoyés dans les installations de traitement anaérobie
soient potentiellement biodégradables. Il est donc très important de déterminer la biodégradabilité
potentielle de ce type de matériaux et d’obtenir une mesure quantitative de leur biodégradabilité en
milieu anaérobie.
vi © ISO 2016 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 14853:2016(F)
Plastiques — Évaluation de la biodégradabilité anaérobie
ultime des matériaux plastiques en milieu aqueux —
Méthode par détermination de la production de biogaz
AVERTISSEMENT — Les eaux usées et les boues activées peuvent contenir des organismes
potentiellement pathogènes. Il convient donc de prendre les précautions appropriées pour les
manipuler. Les boues d’eaux usées digérées produisent des gaz inflammables qui présentent des
risques d’incendie et d’explosion. Il convient de prendre des précautions lors du transport et
du stockage de grandes quantités de boues digérées. Il convient de manipuler avec précaution
et en respectant les instructions de sécurité les produits chimiques toxiques et ceux dont les
propriétés sont inconnues. Il convient de manipuler avec précaution le pressiomètre et les
microseringues pour éviter les piqûres d’aiguilles. Il convient d’éliminer de manière appropriée
les aiguilles de seringues contaminées.
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pour la détermination de la biodégradabilité
anaérobie ultime des plastiques par des micro-organismes anaérobies. Les conditions décrites dans
la présente Norme internationale ne correspondent pas nécessairement aux conditions optimales
permettant d’obtenir le taux maximal de biodégradation. L’es
...